Question

20．长L=0.5m的轻杆，其一端连接着一个零件A，A的质量m=2kg．现让A 在  竖直平面内绕O点做匀速圆周运动，如图所示．在A通过最高点时的速率为1m/s （g=10m/s²），则A对杆的作用力（　　）

• A． 4N
• B． 24N
• C． 16N
• D． 44N

Answer 1

分析 小球在最高点受重力和杆子的作用力的合力提供向心力，假设杆子作用力表现为拉力，根据牛顿第二定律求出作用力的大小，若为正值，为拉力，若为负值，为支持力．

解答 解：以A为研究对象，设其受到杆的拉力为F，则有
mg+F=m$\frac{{v}^{2}}{L}$．
代入数据v=1 m/s，可得
F=m（$\frac{{v}^{2}}{L}$-g）=2×（$\frac{{1}^{2}}{0.5}$-10）N=-16 N，
即A受到杆的支持力为16 N．根据牛顿第三定律可得A对杆的作用力为压力16 N；
故选：C

点评 解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．